DE663860C

DE663860C - Elektrischer Schwingankermotor zum Antrieb einer Welle mit gleichzeitig hin und her gehender Axial- und Drehbewegung

Info

Publication number: DE663860C
Application number: DES117307D
Authority: DE
Inventors: Carl Kuehnel
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1935-02-27
Filing date: 1935-02-27
Publication date: 1938-08-15

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schwingankermotor, mit dem man eine Welle in hin und her gehende Axial- und gleichzeitig ebenfalls hin und her gehende Drehbewegung versetzen kann, so daß also jeder Punkt der Wellenoberfläche hierbei eine etwa schraubenlinienartig verlaufende Schwingbewegung ausführt. Von den bekannten Schwingankermotoren dieser Art, bei denen das Magnetsystem dem Anker zunächst eine axiale Bewegung erteilt, während die Drehbewegung durch eine besondere mechanische Führung der Welle erzielt wird, unterscheidet sich der Schwingankermotor nach der Erfindung dadurch, daß er im wesentlichen als Schwinganker mit einem in der Umfangsrichtung schwingenden Anker ausgebildet ist und daß die axiale Bewegung des Schwingankers durch ein zusätzliches Magnetfeld, einemechairische Führung o. dgl. erzielt wird. Ein solcher Schwingankermotor hat vor allem den · Vorteil, daß er in ganz einfacher Weise aufgebaut und daher billig hergestellt werden kann.

Die axiale Antriebskomponente kann in vorteilhafter Weise dadurch erzielt werden, daß der Schwinganker aus dem antreibenden Magnetfeld des Schwingankerantriebes so weit verschoben angeordnet ist, daß er bei jedem Arbeitshub in der Achsrichtung der Welle in das Magnetfeld hineingezogen wird.

Dies ergibt einen besonders einfachen Aufbau der Vorrichtung.

Die axiale Bewegungskomponente des Antriebes kann aber auch in einfacher Weise dadurch erzielt werden, daß am Motorgehäuse eine zur Wellenachse schräg liegende Bahn o. dgl. vorgesehen und an der Welle ein entsprechendes Führungsstück angebracht ist. Umgekehrt kann auch das Führungsstück am Motorgehäuse und die Führungsbahn an der Welle sitzen. Eine besonders einfache Anordnung dieser Art kann aus einer auf der Schwingankerwelle angebrachten Schraube bestehen, die durch eine an dem Motorgehäuse sitzende, nach Art einer Schraubenmutter ausgebildete Führung in axiale und gleichzeitig in drehende Bewegung versetzt wird. Alle derartigen Einrichtungen haben den Vorteil, daß sie durchaus betriebssicher sind, sich ohne Schwierigkeiten staubdicht ausbilden und mit dem Schwingankermotor zu einem Ganzen zusammenbauen lassen.

Schwing"ankermotoren gemäß der Erfindung können zum Antrieb von verschiedenen Arbeitsgeräten, z. B. von Schleifmaschinen, Ouirlvorrichtungen u. dgl., mit Vorteil verwendet werden. Ferner kann eine solche Antriebsvorrichtung auch mit großem Vorteil zum Antrieb einer Kolbenpumpe Verwendung linden, deren Kolben in an sich bekannter Weise in schraubenlinienförmige Bewegung

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Carl Kühnel in Berlin-Charlottenburg.

versetzt werden soll. In diesem Falle ist zweckmäßig das eine Ende der Welle mit dem Pumpenkolben, der in einen entsprechend ausgebildeten Pumpenzylinder hineinreicht, mechanisch fest verbunden. Eine solche Pumpe besitzt den Vorteil, daß sie erheblich billiger als eine durch einen rotierenden Elektromotor angetriebene Pumpe und auch viel sicherer im Betrieb als eine solche Pumpe ist, weil sie ίο keine Kollektorbürsten und keinen mit einer Wicklung versehenen Anker besitzt.

In den Fig. ι und 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines solchen Schwingankerantriebes im Auf- und Grundriß dargestellt, und zwar wird hier seine Verwendung zum Antrieb einer kleinen Kolbenpumpe gezeigt* 1 ist das Gehäuse des Antriebes, in dem die Achse 2 drehbar und längs verschiebbar gelagert ist, auf welcher der Schwinganker 3 sitzt. Dieser Schwinganker 3 wird von den beiden Federn 4 und 5 in der Ruhelage gehalten und bei Inbetriebsetzung aus dieser Lage heraus mit seinen beiden Polen von den an der Innenwandung des Gehäuses 1 sitzenden, mit Wechselstrom bzw. unterbrochenem Gleichstrom gespeisten Elektromagneten 6 und 7 im Takte der Frequenz des speisenden Stromes sowohl in der Dreh- als auch in axialer Richtung angezogen. Der obere Teil des Gehäuses i, aus dem die Achse 2 ein Stück herausragt, ist mit einer Schutzkappe 8 überdeckt. Auf dem unteren Teil der Achse 2 ist ein Schraubengewinde 9 angebracht, das in der mit entsprechenden Schraubengängen versehenen Mutter 10 geführt ist, die als Lager für den unteren Teil der Achse 2 dient und in dem Ansatz 11 des Gehäuses ι befestigt ist. An das untere Ende des Ansatzes 11 ist nun der Pumpenzylinder 12 angeschraubt, in den das untere Ende der Achse 2 hineinragt. Das Pumpengehäuse 12 besitzt außerdem einen Einlaßstutzen 13 und einen Auslaßstutzen 14, die mit Ein- und Auslaßventilen 1.5 bzw. 16 versehen sind.

Wenn nun der Schwingankerantrieb an die Stromzuführung angeschlossen wird, so wird der Schwinganker 3 im Takte der Frequenz des speisenden Stromes von den beiden Elektromagneten 6 und 7 entgegen der Wirkung der Federn 4 und 5 aus seine*r um etwa 20 bis 30 ° gegenüber den Elektromagneten verschobenen Ruhelage von den letzteren angezogen und dadurch die Achse 2 in Drehbewegung versetzt und gleichzeitig in axialer Richtung zwischen die Pole der beiden Elektromagnete hineingezogen. Infolge dieser Bewegung und infolge der zwangsläufigen schraubenförmigen Führung 9 bzw. 10 macht nun die Achse 2 bei jeder hin und her gehenden Schwingbewegung auch eine Bewegung in Richtung ihrer eigenen Achse, d. h. also das untere Ende der Achse, das in das Pumpengehäuse 12 hineinragt und durch das Lager abgedeckt ist, geht in diesem Pumpengehäuse 12 wie ein Pumpenkolben auf und ab. Infolge der großen Anzahl der Schwingungen des Antriebes wird eine genügende Förderung der Pumpe erreicht. Eine solche Pumpe läßt z. B. mit großem Vorteil bei Kältemaschinen zum Umlauf der Kälteflüssigkeit verwenden.

Claims

Patentansprüche:

i. Elektrischer Schwingankermotor zum Antrieb einer Welle mit gleichzeitig hin und her gehender Axial- und Drehbewegung, z. B. zum Antrieb von Pumpenkolben, Quirlvorrichtungen usw., dadurch gekennzeichnet, daß der Motor im wesentlichen als Schwingankermotor mit in der Umfangsrichtung schwingendem Anker ausgebildet ist und daß die axiale Bewegung des Schwingankers durch ein zusätzliches Magnetfeld, eine mechanische Führung o. dgl. erzielt wird.
2. Schwingankermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinganker (3) in axialer Richtung aus dem antreibenden Magnetfeld des Schwingankermotors so weit verschoben angeordnet ist, daß er beim Arbeitshub in das Magnetfeld in der Achsrichtung der Welle hineingezogen wird.
3. Schwingankermotor nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine an der Antriebsvorrichtung schräg liegend zur Wellenachse vorgesehene Bahn o. dgl: und durch ein an der Welle angebrachtes entsprechendes Führungsstück oder umgekehrt.
4. Schwingankermotor nach Anspruch-i, gekennzeichnet durch eine auf der Schwingankerwelle angebrachte Schraube (9), die durch eine an dem Schwingankermotor sitzende entsprechende Führung (10) in axiale und gleichzeitig drehende Bewegung versetzt wird.
5. Schwingankermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Schwingankerwelle mit einem Pumpenkolben mechanisch fest verbunden ist no und zu diesem Zweck in einen entsprechend ausgebildeten Pumpenzylinder (12) hineinreicht.
6. Die Anwendung des Schwingankermotors nach Anspruch 1 zum Antrieb der ¹¹S Förderpumpe einer Kältemaschine.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen